KR101867207B1

KR101867207B1 - 터보 냉동기 및 그 제어 장치와 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101867207B1
Application number: KR1020167035002A
Authority: KR
Inventors: 노리유키 마츠쿠라; 미노루 마츠오; 고키 다테이시
Original assignee: 미츠비시 쥬코 서멀 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2018-06-12
Also published as: CN106461280B; JP6433709B2; CN106461280A; JP2016031211A; WO2016017718A1; SG11201610398RA; KR20170005103A

Abstract

온도계의 계측 지연에 기인하는 팽창 밸브의 제어 지연을 완화하는 것을 목적으로 한다. 터보 냉동기의 제어 장치(30)는, 온수 입구 온도 및 온수 출구 온도를 보정하는 온도 보정부(31)와, 온도 보정부(31)에 의하여 보정된 온수 입구 온도 및 온수 출구 온도를 이용하여, 주팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어부(32)를 구비하고 있다. 온도 보정부(31)는, 응축 압력으로부터 응축 온도를 취득하는 응축 온도 취득부(41)와, 현재의 응축 온도로부터 일정 기간 전의 응축 온도를 감산하여 온도차를 연산하는 온도차 연산부(42)와, 온도차의 절댓값이 미리 설정되어 있는 임곗값 이상인지 여부를 판정하는 판정부(43)와, 온도차의 절댓값이 임곗값 이상인 경우에, 온수 입구 온도 및 온수 출구 온도에 상기 온도차를 가산하는 보정부(44)를 갖고 있다.

Description

터보 냉동기 및 그 제어 장치와 그 제어 방법{TURBO REFRIGERATOR, CONTROL DEVICE THEREFOR, AND CONTROL METHOD THEREFOR}

본 발명은, 터보 냉동기 및 그 제어 장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.

종래, 도 9에 나타내는 바와 같은 터보 냉동기(100)가 알려져 있다. 터보 냉동기(100)는, 2단 터보 압축기(102)와, 응축기(103)와, 이코노마이저(104)와, 주팽창 밸브(105)와, 증발기(107)를 순차 접속하는 냉동 사이클의 주회로(主回路)를 구비하고 있다. 터보 압축기(102)에 있어서 압축되어, 고온 고압이 된 가스 냉매는 응축기(103)에 송출된다. 응축기(103)는, 플레이트식 열교환기이며, 온수 회로(111)를 순환하는 온수와 가스 냉매를 열교환시킴으로써, 온수를 소정 온도까지 승온시킨다.

응축기(103)에 있어서 응축 액화된 냉매는, 이코노마이저(104)에 공급된다. 이코노마이저(104)는, 응축기(103)로부터의 액냉매(주회로 내를 흐르는 액화 냉매)와, 주회로로부터 분류(分流)되어 부팽창 밸브(113)에 의하여 감압된 냉매를 열교환시켜, 냉매의 증발 잠열에 의하여 주회로 내를 흐르는 액냉매를 과냉각하는 플레이트식의 냉매/냉매 열교환기이다. 이코노마이저(104)는, 액냉매를 과냉각함으로써 증발된 가스 냉매를 2단 터보 압축기(102)의 중간 흡입구(102C)로부터 중간압의 압축 냉매 중에 주입하기 위한 가스 회로를 구비하고 있다. 주팽창 밸브(105)는, 이코노마이저(104)를 거쳐 과냉각된 냉매를 팽창시켜 증발기(107)에 공급한다. 증발기(107)는, 플레이트식 열교환기이며, 주팽창 밸브(105)로부터 유도된 냉매와 열원수 회로(115)를 순환하는 열원수를 열교환시킴으로써, 냉매를 증발시켜, 그 증발 잠열에 의하여 열원수를 냉각한다.

냉매, 온수 및 열원수의 온도나 압력을 측정하는 측정 수단으로서, 2단 터보 압축기(2)의 흡입구(102A), 토출구(102B), 중간 흡입구(102C)에는, 압력계(141, 142, 143) 및 온도계(131, 132, 133)가 마련되고, 온수 회로(111)의 입구 및 출구, 열원수 회로(15)의 입구 및 출구에는, 각각 온도계(135, 136, 137, 138)가 마련되며, 주팽창 밸브(105)의 입구에는, 온도계(134)가 마련되어 있다.

일본 공개특허공보 2012-77971호

상술한 바와 같은 터보 냉동기(100)에 한정되지 않고, 터보 냉동기 등에 일반적으로 이용되는 온도계는, 응답성이 나쁘고, 수 분 정도의 지연이 발생하는 것이 알려져 있다. 이것은, 안전면이나 메인터넌스의 용이성 등으로부터, 온도 계측부를 직접적으로 관에 끼워 넣을 수 없기 때문이다. 예를 들면, 도 10에 온도계의 일 구성예를 나타낸다. 도 10(a)는, 보호관 부착 측온 저항체(2중 구조로 이루어진 온도계)를 관에 삽입한 예, 도 10(b)는, 관의 외벽에 온도계를 용접함으로써 온도를 간접적으로 계측하는 예를 나타내고 있다.

그리고, 상기와 같이 온도계의 응답이 나쁜 것에 의하여, 이하와 같은 문제가 발생한다.

예를 들면, 도 9에 나타낸 터보 냉동기(100)를 예로 들면, 온수 회로(111)를 순환하는 온수에 급격한 온도 변화가 발생한 경우(예를 들면, 유저에 의하여 온수에 다량의 물이 첨가됨으로써, 응축기(103)의 입구측 온수 온도가 급격하게 저하되는 경우 등)에는, 이 온도 변화를 신속하게 파악하여 주팽창 밸브(105) 및 부팽창 밸브(113)의 개도(開度)를 좁힐 필요가 있다. 그러나, 온도계의 계측 지연에 의하여, 주팽창 밸브(105), 부팽창 밸브(113)의 제어가 지연되기 때문에, 팽창 밸브의 개도가 실제의 온도에 비하여 과대해져, 증발기(107)나 이코노마이저(104)로부터 미처 증발되지 못한 액냉매가 2단 터보 압축기(102)에 흡입되어, 2단 터보 압축기(102)가 손상될 우려가 있었다.

본 발명은, 온도계의 계측 지연에 기인하는 팽창 밸브의 제어 지연을 완화할 수 있는 터보 냉동기 및 그 제어 장치와 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태는, 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 응축기에 유입되는 열매의 입구 온도를 계측하는 제1 온도 계측 수단과, 상기 응축기로부터 유출되는 열매의 출구 온도를 계측하는 제2 온도 계측 수단과, 응축 압력을 계측하는 압력 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 장치로서, 상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 온도를 보정하는 온도 보정 수단과, 상기 온도 보정 수단에 의하여 보정된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 수단을 구비하고, 상기 온도 보정 수단은, 상기 압력 계측 수단에 의하여 취득된 응축 압력으로부터 응축 온도를 취득하는 응축 온도 취득 수단과, 현재의 상기 응축 온도로부터 일정 기간 전의 응축 온도를 감산하여 온도차를 연산하는 온도차 연산 수단과, 상기 온도차의 절댓값이 미리 설정되어 있는 임곗값 이상인지 여부를 판정하는 판정 수단과, 상기 온도차의 절댓값이 상기 임곗값 이상인 경우에, 상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 각각의 온도에 상기 온도차를 가산하는 보정 수단을 구비하는 터보 냉동기의 제어 장치이다.

상기 터보 냉동기의 제어 장치에 의하면, 응축 온도 취득 수단에 의하여 응축 압력에 근거하는 응축 온도가 취득되며, 온도차 연산 수단에 의하여, 현재의 응축 온도와 일정 기간 전의 응축 온도의 온도차가 연산된다. 그리고, 판정 수단에 의하여, 이 온도차의 절댓값이 소정의 임곗값 이상인지가 판정되며, 온도차의 절댓값이 임곗값 이상인 경우에, 보정 수단에 의하여 제1 온도 계측 수단 및 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 각각의 온도에 온도차가 가산됨으로써, 온도가 보정된다. 이로써, 온도 변화를 조기에 포착하는 것이 가능해져, 온도 계측 수단의 계측 지연을 완화시키는 것이 가능해진다. 그리고, 보정 후의 온도를 이용한 팽창 밸브의 제어가 팽창 밸브 제어 수단에 의하여 행해짐으로써, 제1 온도 계측 수단 및 제2 온도 계측 수단에 의한 계측 지연에 기인하는 팽창 밸브의 제어 지연을 완화하는 것이 가능해진다.

상기 터보 냉동기의 제어 장치에 있어서, 상기 일정 기간은, 냉매가 상기 주회로를 일순(一巡)하는 기간으로 설정되어 있어도 된다.

상기 터보 냉동기의 제어 장치에 의하면, 열매의 입구 온도의 변동을 적확하게 파악하는 것이 가능해진다.

상기 터보 냉동기의 제어 장치는, 상기 응축기와 상기 팽창 밸브의 사이에 마련되고, 상기 주회로를 흐르는 액냉매와 상기 주회로로부터 분류되어 부팽창 밸브에 의하여 감압된 냉매를 열교환시켜, 상기 주회로를 흐르는 액냉매를 과냉각하는 열교환기와, 상기 열교환기에 있어서 상기 주회로를 흐르는 액냉매와 열교환을 끝낸 냉매를 상기 압축기로 되돌리는 가스 회로를 구비하고 있어도 되고, 상기 제어 장치에 있어서, 상기 팽창 밸브 제어 수단은, 상기 온도 보정 수단에 의하여 보정된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 이용하여 상기 부팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 것으로 해도 된다.

상기 터보 냉동기의 제어 장치에 의하면, 보정 후의 온도를 이용하여 부팽창 밸브의 제어가 행해지므로, 제1 온도 계측 수단 및 제2 온도 계측 수단에 의한 계측 지연에 기인하는 부팽창 밸브의 제어 지연을 완화하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제2 양태는, 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 증발기에 유입되는 열원수의 입구 온도를 계측하는 열원수 입구 온도 계측 수단과, 상기 증발기로부터 유출되는 열원수의 출구 온도를 계측하는 열원수 출구 온도 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 장치로서, 상기 열원수 출구 온도에서 상기 열원수 입구 온도를 뺀 값에 대한, 상기 열원수 입구 온도에서 증발 온도를 뺀 값의 비율이, 안정 시에 있어서의 목표 비율과 일치하는 상기 증발 온도를 산출하는 증발 온도 보정 수단과, 상기 증발 온도 보정 수단에 의하여 보정된 증발 온도로부터 얻어진 증발 압력을 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 수단을 구비하는 터보 냉동기의 제어 장치이다.

상기 터보 냉동기의 제어 장치에 의하면, 증발 온도 보정 수단에 의하여, 열원수 출구 온도에서 열원수 입구 온도를 뺀 값에 대한, 열원수 입구 온도에서 증발 온도를 뺀 값의 비율이, 안정 시에 있어서의 목표 비율과 일치하는 증발 온도가 산출된다. 그리고, 증발 온도 보정 수단에 의하여 산출된 증발 온도를 팽창 밸브의 밸브 개도 제어에 반영시킴으로써, 팽창 밸브의 밸브 개도가 과대해지는 것을 회피하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제3 양태는, 상기의 제어 장치를 구비한 터보 냉동기이다.

본 발명의 제4 양태는, 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 응축기에 유입되는 열매의 입구 온도를 계측하는 제1 온도 계측 수단과, 상기 응축기로부터 유출되는 열매의 출구 온도를 계측하는 제2 온도 계측 수단과, 응축 압력을 계측하는 압력 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 방법으로서, 상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 온도를 보정하는 온도 보정 공정과, 상기 온도 보정 공정에 있어서 보정된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 공정을 포함하고, 상기 온도 보정 공정은, 상기 압력 계측 수단에 의하여 취득된 응축 압력으로부터 응축 온도를 취득하는 응축 온도 취득 공정과, 현재의 상기 응축 온도로부터 일정 기간 전의 응축 온도를 감산하여 온도차를 연산하는 온도차 연산 공정과, 상기 온도차의 절댓값이 미리 설정되어 있는 임곗값 이상인지 여부를 판정하는 판정 공정과, 상기 온도차의 절댓값이 상기 임곗값 이상인 경우에, 상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 각각의 온도에 상기 온도차를 가산하는 온도 보정 공정을 포함하는 터보 냉동기의 제어 방법이다.

본 발명의 제5 양태는, 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 증발기에 유입되는 열원수의 입구 온도를 계측하는 열원수 입구 온도 계측 수단과, 상기 증발기로부터 유출되는 열원수의 출구 온도를 계측하는 열원수 출구 온도 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 방법으로서, 상기 열원수 출구 온도에서 상기 열원수 입구 온도를 뺀 값에 대한, 상기 열원수 입구 온도에서 증발 온도를 뺀 값의 비율이, 안정 시에 있어서의 목표 비율과 일치하는 상기 증발 온도를 산출하는 증발 온도 보정 공정과, 상기 증발 온도 보정 공정에 있어서 보정된 증발 온도로부터 얻어진 증발 압력을 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 공정을 구비하는 터보 냉동기의 제어 방법이다.

본 발명에 의하면, 온도계의 계측 지연에 기인하는 팽창 밸브의 제어 지연을 완화할 수 있는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 터보 냉동기의 개략 구성을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 현재 유량 연산부에 의하여 실행되는 처리의 플로차트를 나타낸 도이다.
도 4는 주팽창 밸브 개도 연산부에 의하여 실행되는 처리를 나타낸 플로차트이다.
도 5는 부팽창 밸브 개도 연산부에 의하여 실행되는 처리를 나타낸 플로차트이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 제어 장치의 제어에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 7은 온도 센서에 의하여 계측된 열원수 입구 온도 Tswi, 온도 센서에 의하여 계측된 열원수 출구 온도 Tswo, 증발 압력 Ps로부터 환산한 증발 온도 ET, 및 압축기 토출 온도의 시간적 추이의 일례를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 9는 종래의 터보 냉동기의 일 구성예를 나타낸 도이다.
도 10은 온도계의 일 구성예를 나타낸 도이다.

〔제1 실시형태〕

이하에, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 터보 냉동기 및 그 제어 장치와 제어 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 터보 냉동기의 개략 구성을 나타낸 도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 터보 냉동기(1)는, 압축기(2)와, 응축기(3)와, 이코노마이저(4)와, 주팽창 밸브(5)와, 증발기(7)가 순차 접속된 폐회로의 냉매 주회로(8)를 구비하고 있다.

압축기(2)는, 인버터 모터(6)에 의하여 구동되는 다단 원심 압축기이며, 흡입구(2A) 및 토출구(2B) 외에, 제1 날개차와 제2 날개차의 사이에 마련되는 중간 흡입구(2C)를 구비하고, 흡입구(2A)로부터 흡입한 저압 가스 냉매를 제1 날개차 및 제2 날개차의 회전에 의하여 순차 원심 압축하며, 압축한 고압 가스 냉매를 토출구(2B)로부터 토출하도록 구성되어 있다.

압축기(2)의 토출구(2B)로부터 토출된 고압 가스 냉매는, 응축기(3)로 유도된다. 응축기(3)는, 예를 들면 플레이트식 열교환기이며, 압축기(2)로부터 공급되는 고압 가스 냉매와 온수 회로를 순환하는 온수(열매)를 열교환시킴으로써, 온수를 소정의 온도까지 승온시킨다. 응축기(3)에 있어서 응축 액화된 냉매는, 이코노마이저(4)에 공급된다.

이코노마이저(4)는, 냉매 주회로(8) 내를 흐르는 액냉매와, 냉매 주회로(8)로부터 분류되어 부팽창 밸브(9)에 의하여 감압된 냉매를 열교환시켜, 감압 후의 냉매의 증발 잠열에 의하여 냉매 주회로(8) 내를 흐르는 액냉매를 과냉각하는 플레이트식의 냉매/냉매 열교환기이다. 이코노마이저(4)는, 액냉매를 과냉각함으로써 증발된 가스 냉매(중간압 냉매)를 압축기(2)의 중간 흡입구(2C)로부터 중간압의 압축 냉매 중에 주입하기 위한 가스 회로(10)를 구비하고, 이로써, 중간 냉각기 방식의 이코노마이저 사이클을 구성하고 있다.

이코노마이저(4)를 거쳐 과냉각된 냉매는, 주팽창 밸브(5)를 통과함으로써 팽창하여 증발기(7)에 공급된다. 증발기(7)는, 열교환기(예를 들면, 플레이트식 열교환기)이며, 주팽창 밸브(5)로부터 유도된 냉매와 열원수 회로(15)를 순환하는 열원수를 열교환시킴으로써, 냉매를 증발시켜, 그 증발 잠열에 의하여 열원수를 냉각하는 것이다.

터보 냉동기(1)에는, 응축기(3)에 유입되는 온수의 온도인 온수 입구 온도 Thwi를 계측하는 온도 센서(12), 응축기(3)로부터 유출되는 온수의 온도인 온수 출구 온도 Thwo를 계측하는 온도 센서(13), 응축기(3)의 냉매 출구측에 마련되고, 응축기 출구 온도 Tc를 계측하는 온도 센서(14), 냉매 주회로(8)에 있어서 이코노마이저(4)와 주팽창 밸브(5)의 사이에 마련되며, 주팽창 밸브 입구 온도 Tecoh를 계측하는 온도 센서(19), 가스 회로(10)를 흐르는 중간압 냉매의 온도인 중간압 냉매 온도 Tm을 계측하는 온도 센서(16), 증발기(7)에 유입되는 열원수의 온도인 열원수 입구 온도 Tswi를 계측하는 온도 센서(17), 증발기(7)로부터 유출되는 열원수의 온도인 열원수 출구 온도 Tswo를 계측하는 온도 센서(18)가 마련되어 있다. 터보 냉동기(1)는, 응축 압력(압축기 토출 압력) Pd를 계측하는 압력 센서(20), 가스 회로(10)를 흐르는 중간압 냉매의 압력인 중간압 냉매 압력 Pm을 계측하는 압력 센서(21), 증발 압력(압축기 흡입 압력) Ps를 계측하는 압력 센서(22)를 구비하고 있다.

상기 각종 센서의 계측값은, 제어 장치(30)에 송신되어, 압축기의 회전수 제어나 주팽창 밸브(5) 및 부팽창 밸브(9)의 개도 제어 등에 이용된다.

제어 장치(30)는, 예를 들면 컴퓨터이며, CPU(중앙 연산 처리 장치), RAM(Random Access Memory) 등의 주기억 장치, 보조 기억 장치, 외부의 기기와 통신을 행함으로써 정보의 교환을 행하는 통신 장치 등을 구비하고 있다.

보조 기억 장치는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이며, 예를 들면 자기(磁) 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다. 이 보조 기억 장치에는, 각종 프로그램이 저장되어 있으며, CPU가 보조 기억 장치로부터 주기억 장치에 프로그램을 읽어내, 실행함으로써 다양한 처리를 실현시킨다.

도 2는, 제어 장치(30)의 기능 블록도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(30)는, 온도 보정부(31) 및 팽창 밸브 제어부(32)를 구비하고 있다.

온도 보정부(31)는, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 보정한다. 즉, 상술한 바와 같이, 온도 센서(12, 13) 등에는 계측 지연이 발생한다. 온도 보정부(31)는, 온도 센서(12, 13)에 의한 계측 지연을 보정하기 위한 구성이다.

구체적으로는, 온도 보정부(31)는, 응축 온도 취득부(41), 온도차 연산부(42), 판정부(43), 및 보정부(44)를 구비하고 있다.

응축 온도 취득부(41)는, 압력 센서(20)에 의하여 계측된 응축 압력 Pd로부터 응축 온도 Tc를 취득한다. 구체적으로는, 응축 온도 취득부(41)는, 응축 압력 Pd와 응축 온도 CT가 일의적으로 대응지어진 대응 정보(함수나 테이블)를 갖고 있으며, 이 대응 정보를 이용하여 응축 압력 Pd로부터 응축 온도 CT를 얻는다.

온도차 연산부(42)는, 응축 온도 취득부(41)에 의하여 얻어진 현재의 응축 온도로부터 일정 기간 전에 얻어진 응축 온도를 감산함으로써, 온도차 ΔCT를 연산한다. 여기에서, 일정 기간이란, 예를 들면 냉매가 냉매 주회로(8)를 일순하는 기간에 상당하고, 냉매 충전량[kg]을 냉매 순환량[kg/min]으로 제산함으로써 얻어진다. 이 값에 소정의 여유도(마진)를 고려한 기간을 일정 기간이라고 해도 된다.

판정부(43)는, 온도차 ΔCT의 절댓값 |ΔCT|가 미리 설정되어 있는 임곗값 이상인지 여부를 판정한다. 임곗값은, 예를 들면 주팽창 밸브(5)의 사양으로 결정되어 있는 변화 레이트로부터 도출되는 값이다. 예를 들면, 주팽창 밸브(5)의 변화 레이트가 최대 10[%]/60[sec], 온수 입구 온도 Thwi가 약 70[℃], 온수 출구 온도 Thwo가 80[℃], 상기 일정 기간이 30[sec]으로 결정되어 있는 경우, 임곗값은 이하의 (1)식에 의하여 설정된다.

임곗값=(10[%]×10[℃]×30[sec]/60[sec])+α=0.5+α[℃] (1)

여기에서, α는, 여유도(마진)이며, 고정값이어도 되고, 상기 (1)식에 있어서의 괄호 내의 값에 따라 결정되는 값이어도 된다.

보정부(44)는, 온도차의 절댓값 |ΔCT|가 임곗값 이상인 경우에, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo에 온도차 ΔCT를 가산함으로써, 온수 입구 온도 Thwi와 온수 출구 온도 Thwo를 보정한다.

팽창 밸브 제어부(32)는, 온도 보정부(31)에 의하여 온도의 보정이 행해지고 있는 기간에 있어서는 보정 후의 온수 입구 온도 Thwi 및 보정 후의 온수 출구 온도 Thwo를 이용하여 팽창 밸브 개도의 연산을 행하고, 온도 보정부(31)에 의하여 온도의 보정이 행해지지 않는 기간에 있어서는, 온도 센서(12, 13)에 의하여 계측된 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 이용하여 팽창 밸브 개도의 연산을 행한다. 이하, 팽창 밸브 제어부(32)에 대하여 설명한다.

팽창 밸브 제어부(32)는, 예를 들면 현재 유량 연산부(51), 설정 유량 연산부(52), 주팽창 밸브 개도 연산부(53), 및 부팽창 밸브 개도 연산부(54)를 구비하고 있다. 팽창 밸브 제어에 대해서는, 이하에 나타내는 방법에 한정되지 않고, 공지의 다양한 제어 방법을 채용할 수 있다. 그리고, 그 경우에 있어서, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 파라미터로서 이용하는 경우에는, 상기 온도 보정부(31)에 의하여 온도 보정이 행해지고 있는 경우에는, 보정 후의 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 이용하는 것으로 한다.

현재 유량 연산부(51)는, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 파라미터로서 이용하여 유량 연산을 행한다. 도 3에, 현재 유량 연산부(51)에 의하여 실행되는 처리의 플로차트를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 현재 유량 연산부(51)는, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 Thwo를 이용하여 현재의 가열 능력 Qcon[kW]을 연산한다(스텝 SA1). 계속해서, 이하의 (2)식을 이용하여 응축기 유량 Gcon[kg/s]을 연산한다(스텝 SA2).

Gcon=Qcon/(Hd-Hc) (2)

(2)식에 있어서, Hd는 토출 엔탈피[kJ/kg], Hc는 응축기 출구 엔탈피[kJ/kg]이다.

계속해서, 이하의 (3)식을 이용하여 주팽창 밸브(5)의 현재 유량 Geva를 산출한다(스텝 SA3).

Geva=(Gcon-Gmo-Goc)/(1+x) (3)

여기에서, x=(Hc-Hecoh)/(Hecom-Hc) (4)

(3)식에 있어서, Gcon은 응축기 유량[kg/s], Gmo는 모터 냉각 유량[kg/s], Goc는 오일 냉각 냉매 유량[kg/s]이다. (4)식에 있어서, Hc는 응축기 출구 엔탈피[kJ/kg], Hecoh는 주팽창 밸브 입구 엔탈피[kJ/kg], Hecom은 중간 흡입 가스 엔탈피[kJ/kg]이다.

다음으로, 현재 유량 연산부(51)는, 응축기 유량 Gcon을 이용하여 부팽창 밸브(9)의 현재 유량 Geco를 산출한다(스텝 SA4). 구체적으로는, 이하의 (5)식을 이용하여 연산한다.

Geco=x×Geva (5)

(5)식에 있어서, x는 상기 (4)식에서 설명한 바와 같다. Geva는, 상기 (3)식에 있어서 산출된 주팽창 밸브의 현재 유량 Geva이다.

이와 같이 하여 산출된 주팽창 밸브의 현재 유량 Geva 및 부팽창 밸브의 현재 유량 Geco는, 주팽창 밸브 개도 연산부(53) 및 부팽창 밸브 개도 연산부(54)에 출력된다.

설정 유량 연산부(52)는, 주팽창 밸브(5)의 설정 유량 Geva* 및 부팽창 밸브(9)의 설정 유량 Geco*를 연산한다. 여기에서, 설정 유량 연산부(52)에 의한 연산은, 상술한 현재 유량 연산부(51)에서 이용한 연산식에 있어서, 온수 출구 온도 Thwo 대신에, 미리 설정되어 있는 온수 출구 설정 온도 Thwo*를 이용하는 점만 상이하고, 그 외에는 동일하다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.

주팽창 밸브(5)의 설정 유량 Geva* 및 부팽창 밸브(9)의 설정 유량 Geco*는, 주팽창 밸브 개도 연산부(53) 및 부팽창 밸브 개도 연산부(54)에 출력된다.

주팽창 밸브 개도 연산부(53)는, 현재 유량 연산부(51)에 의하여 산출된 주팽창 밸브(5)의 현재 유량 Geva 및 부팽창 밸브(9)의 현재 유량 Geco와 설정 유량 연산부(52)에 의하여 설정된 주팽창 밸브(5)의 설정 유량 Geva* 및 부팽창 밸브(9)의 설정 유량 Geco*를 이용하여 피드 포워드 제어를 행함으로써 피드 포워드 개도 지령을 연산하고, 증발기 종단 온도를 이용하여 피드백 제어를 행함으로써 피드백 개도 지령을 연산하여, 이들을 모두 더함으로써, 개도 지령을 생성한다.

도 4는, 주팽창 밸브 개도 연산부(53)에 의하여 실행되는 처리를 나타낸 플로차트이다.

먼저, 피드 포워드 제어에서는, 주팽창 밸브의 현재 유량 Geva 및 응축 압력과 증발 압력의 차압 ΔP2(=Pd-Ps) 등을 파라미터로서 이용하여, 주팽창 밸브(5)의 현재 개도 Cveva를 연산한다(스텝 SB1). 다음으로, 주팽창 밸브(5)의 설정 유량 Geva* 및 상기 차압 ΔP2 등을 파라미터로서 이용하여, 주팽창 밸브의 설정 개도 Cveva*를 연산한다(스텝 SB2).

그리고, 주팽창 밸브(5)의 현재 개도 Cveva와 설정 개도 Cveva*를 안분(按分)함으로써, 피드 포워드 제어에 있어서의 개도 지령 OP_FF을 연산한다(스텝 SB3).

피드백 제어에서는, 증발기(7)에 있어서의 열원수 출구 온도 Tswo와 증발 압력 Ps로부터 환산되는 증발 온도 ET의 온도차 ΔTswo가, 목푯값 ΔTswo*에 일치하는 개도 지령 OP_FB를 연산한다(스텝 SB4). 예를 들면, 온도차 ΔTswo와 목푯값 ΔTswo*의 차분에 대하여 PID 제어를 행함으로써, 피드백 제어에 있어서의 개도 지령 OP_FB를 연산한다.

이와 같이 하여, 피드 포워드 제어에 의한 개도 지령 OP_FF와 피드백 제어에 의한 개도 지령 OP_FB를 연산하면, 이들을 가산함으로써 최종적인 개도 지령 OP=OP_FF+OP_FB를 연산한다(스텝 SB5).

그리고, 이 개도 지령 OP에 근거하여, 주팽창 밸브(5)의 개도가 제어된다.

부팽창 밸브 개도 연산부(54)는, 현재 유량 연산부(51)에 의하여 산출된 주팽창 밸브(5)의 현재 유량 Geva 및 부팽창 밸브(9)의 현재 유량 Geco와 설정 유량 연산부(52)에 의하여 설정된 주팽창 밸브(5)의 설정 유량 Geva* 및 부팽창 밸브(9)의 설정 유량 Geco*를 이용하여 피드 포워드 제어를 행함으로써 피드 포워드 개도 지령을 연산하고, 주팽창 밸브 입구 온도 Tecoh를 이용하여 피드백 제어를 행함으로써 피드백 개도 지령을 연산하여, 이들을 모두 더함으로써, 부팽창 밸브의 개도 지령 OPeco를 생성한다.

도 5는, 부팽창 밸브 개도 연산부(54)에 의하여 실행되는 처리를 나타낸 플로차트이다.

먼저, 피드 포워드 제어에서는, 부팽창 밸브(9)의 현재 유량 Geco 및 응축 압력 Pd와 중간 압력 Pm의 차압 ΔP1(=Pd-Pm) 등을 파라미터로서 이용하여, 부팽창 밸브(9)의 현재 개도 Cveco를 연산한다(스텝 SC1). 다음으로, 부팽창 밸브(9)의 설정 유량 Geco* 및 상기 차압 ΔP1 등을 파라미터로서 이용하여, 부팽창 밸브(9)의 설정 개도 Cveco*를 연산한다(스텝 SC2).

그리고, 부팽창 밸브(9)의 현재 개도 Cveco와 설정 개도 Cveco*를 안분함으로써, 피드 포워드 제어에 있어서의 지령값 OPeco_FF를 연산한다(스텝 SC3).

피드백 제어에서는, 부팽창 밸브 입구 온도(MT)에 미리 설정되어 있는 이코노마이저 출구 온도차 ΔT2를 가산함으로써, 주팽창 밸브 입구 온도 목푯값 Tecohset(=ΔT2+MT)를 설정한다(스텝 SC4). 다음으로, 현재의 주팽창 밸브 입구 온도 Tecoh를 주팽창 밸브 입구 온도 목푯값 Tecoh*에 일치시키는 개도 지령 OPeco_FB를 연산한다(스텝 SC5). 예를 들면, 현재의 주팽창 밸브 입구 온도 Tecoh와 주팽창 밸브 입구 온도 목푯값 Tecoh*의 차분에 대하여 PID 제어를 행함으로써, 피드백 제어에 있어서의 개도 지령 OPeco_FB를 연산한다.

이와 같이 하여, 피드 포워드 제어에 의한 지령값 OPeco_FF와 피드백 제어에 의한 지령값 OPeco_FB를 연산하면, 이들을 가산함으로써 최종적인 개도 지령 OPeco=OPeco_FF+OPeco_FB를 연산한다(스텝 SC6). 그리고, 이 개도 지령 OPeco에 근거하여 부팽창 밸브(9)의 밸브 개도가 제어된다.

다음으로, 상기 제어 장치(30)의 동작에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은, 본 실시형태에 관한 제어 장치(30)의 제어에 대하여 설명하기 위한 도이다.

도 6에 있어서, 시각 t1에서 온수 입구 온도 Thwi에 변동이 발생하기 전에 있어서는, 온수 입구 온도 Thwi는 안정된 수치를 나타내고 있기 때문에, 온도 보정부(31)의 온도차 연산부(42)에 의하여 연산되는 온도차 |ΔCT|는 제로에 가까운 값이 된다. 이로 인하여, 판정부(43)에 있어서는, 온도차 |ΔCT|가 임곗값 미만이라고 판정되어, 보정부(44)에 의한 온도 보정은 행해지지 않는다.

이에 대하여, 시각 t1에 있어서 온수 입구 온도 Thwi가 급격하게 저하되면, 응축 압력 Pd이 이에 따라 신속하게 저하되고, 응축 온도 취득부(41)에 의하여 취득되는 응축 온도는 저하된다. 그 결과, 온도차 연산부(42)에 있어서 연산되는 온도차의 절댓값 |ΔCT|는 비교적 큰 값이 된다. 그 결과, 판정부(43)에 있어서 온도차 |ΔCT|가 임곗값 이상이라고 판단되어, 보정부(44)에 의한 온도 보정이 행해진다. 이로써, 온도 센서(12)에 의하여 계측된 온수 입구 온도 Thwi 및 온도 센서(13)에 의하여 계측된 온수 출구 온도 Thwo에 각각 ΔCT(부의 값)가 가산되게 되어, 하강 수정된 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 이용한 유량 연산이나 개도 연산이 팽창 밸브 제어부(32)에 있어서 행해진다. 이로써, 예를 들면 부팽창 밸브(9)에 대해서는, 밸브 개도가 작아지는 방향으로 제어된다(도 6의 시각 t1~t2의 기간). 종래의 부팽창 밸브의 개도 제어에서는, 온도 센서(12, 13)에 의하여 계측된 온도, 즉, 계측 지연이 있는 온도를 이용하여 밸브 개도를 연산하고 있었기 때문에, 실제로는 온수 입구 온도 Thwi가 내려가고 있음에도 불구하고, 부팽창 밸브(9)를 개방 방향으로 제어하고 있으며, 이것이 압축기(2)의 액흡입의 원인이 되고 있었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 터보 냉동기 및 그 제어 장치와 제어 방법에 의하면, 응축 압력에 근거하여 응축 온도를 취득하고, 현재의 응축 온도와 일정 시간 전의 응축 온도의 온도차의 절댓값 |ΔCT|가 소정의 임곗값 이상인 경우에는, 온도 센서(12, 13)에 의하여 계측된 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo에 각각 온도차 ΔCT를 가산하여 온도를 보정하므로, 온도 센서(12, 13)에 의한 계측 지연에 기인하는 팽창 밸브의 제어 지연을 완화할 수 있다. 이로써, 압축기(2)의 액 냉매 흡입을 회피하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 보정함으로써, 팽창 밸브가 과도하게 개방되는 것을 억제하고 있었지만, 예를 들면 부팽창 밸브(9)의 개도의 변화 레이트를 사양으로 결정되어 있는 정격 이하로 억제하는 수법을 채용함으로써, 압축기의 액냉매의 흡입을 회피하는 것도 가능하다.

〔제2 실시형태〕

이하에, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 터보 냉동기 및 그 제어 장치와 제어 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

상술한 제1 실시형태에 있어서는, 온수 입구 온도 Thwi 및 온수 출구 온도 Thwo를 보정했지만, 본 실시형태에 있어서는, 이에 더하거나, 혹은 이 대신에, 증발기(7)에 있어서의 증발 온도 ET, 환언하면, 증발 압력 Ps을 보정한다. 이로써, 팽창 밸브 제어의 추가적인 정밀도 향상을 도모하는 것으로 하고 있다.

제1 실시형태에서는, 온수 입구 온도 Thwi가 변화하면, 그 영향이 응축 압력 Pd에 비교적 조기에 나타나기 때문에, 응축 압력 Pd로부터 환산한 응축 온도 CT를 이용하여 온도 보정을 행하고 있었다. 그러나, 증발기(7)에 관해서는, 열원수 입구 온도 Tswi가 저하된 경우, 그 영향이 증발 압력 Ps에 조기에 나타나지 않는 것이 실험에 의하여 명확해졌다. 도 7에, 온도 센서(17)에 의하여 계측된 열원수 입구 온도 Tswi, 온도 센서(18)에 의하여 계측된 열원수 출구 온도 Tswo, 증발 압력 Ps로부터 환산한 증발 온도 ET, 및 압축기 토출 온도의 시간적 추이의 일례를 나타낸다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 증발 압력 Ps로부터 환산한 증발 온도 ET의 변화는, 열원수 입구 온도 Tswi나 열원수 출구 온도 Tswo의 변화보다 느린 것을 알 수 있다. 이로 인하여, 증발기(7)에 있어서는, 증발 압력 Ps을 이용하여 열원수 입구 온도 Tsi 및 열원수 출구 온도 Tswo를 보정하는 것과 같은 상기 증발기(3)와 동일한 수법을 채용할 수 없다.

여기에서, 도 7을 분석해 보면 안정 시에 있어서는, 열원수 입구 온도 Tswi와 증발 온도 ET(증발 압력 Ps의 환산값)의 차 ΔTe와, 열원수 입구 온도 Tswi와 열원수 출구 온도 Tswo의 차 ΔTs의 비율 K가 동일한 것을 알 수 있었다. 즉, 이하의 식이 성립하는 것을 알 수 있었다.

K=ΔTe/Ts=(Tswi-ET)/(Tswi-Tswo)=일정 (6)

따라서, 본 실시형태에 있어서는, 안정 시에 있어서의 비율 K의 값을 목표 비율 K*로서 설정해 두고, 항상, 비율 K가 목표 비율 K*가 되도록 증발 온도 ET를 보정함으로써, 신속하게 열원수 입구 온도 Tswi의 변화를 팽창 밸브 제어에 반영시키는 것으로 했다.

도 8은, 본 실시형태에 관한 제어 장치(35)의 기능 블록도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(35)는, 도 2에 나타낸 제어 장치(30)의 구성에 더하여, 증발 온도 보정부(33)를 더 구비하고 있다.

증발 온도 보정부(33)는, 안정 시에 있어서의 비율 K의 값을 목표 비율 K*로서 보유하고 있으며, 비율 K가 목표 비율 K*가 되도록, 증발 온도를 보정한다. 즉, 상기 (6)식으로부터 도출한 이하의 (7)식에 열원수 입구 온도 Tswi, 열원수 출구 온도 Tswo, 및 미리 보유하고 있는 목표 비율 K*를 대입함으로써, 증발 온도 ET를 연산한다.

ET=Tswi-(Tswi-Tswo)K* (7)

그리고, 증발 온도 ET를 증발 압력 Ps로 환산하여, 이 증발 압력 Ps을 팽창 밸브 제어에 이용한다. 즉, 주팽창 밸브 개도 연산부(53) 및 부팽창 밸브 개도 연산부(54)는, 증발 온도 보정부(33)에 의하여 산출된 증발 온도 ET에 근거하는 증발 압력 Ps을 이용하여, 주팽창 밸브 개도 지령 OP 및 부팽창 밸브 개도 지령 OPeco를 연산한다.

여기에서, 예를 들면 열원수 입구 온도 Tswi가 저하됨으로써, 증발 온도 ET가 저하된 경우, 증발 압력 Ps도 작아진다. 주팽창 밸브(5)의 개도 지령의 피드 포워드 제어(도 4의 스텝 SB1~SB3)에 있어서, 증발 압력 Ps가 작아지면, 주팽창 밸브 전후 차압 ΔP2=Pd-Ps는 큰 값이 된다. 그 결과, 주팽창 밸브의 현재 유량 Cveva 및 설정 유량 Ceva*는 작아지고, 주팽창 밸브의 피드 포워드 제어의 개도 지령 OP_FF는 작아진다.

피드백 제어(도 4의 스텝 SB4)에서는, 증발기(7)에 있어서의 열원수 출구 온도 Tswo와 증발 온도 ET의 온도차 ΔTswo를 목푯값 ΔTswo*에 일치시키는 개도 지령 OP_FB이 연산된다. 여기에서, 온도차 ΔTswo에 대해서는, 열원수 입구 온도 Tswi가 변동해도 대략 일정하다고 할 수 있으므로(도 7 참조), 주팽창 밸브(5)가 개방되는 방향으로는 작용하지 않는다. 이상으로부터, 증발 온도 보정부(33)에 의한 증발 온도 ET를 주팽창 밸브(5)의 밸브 개도 제어에 반영시킴으로써, 주팽창 밸브(5)가 과도하게 개방되는 것을 회피할 수 있어, 압축기(2)의 액냉매의 흡입을 회피시키는 것이 가능해진다.

상술한 실시형태에 있어서는, 도 1에 나타낸 구성을 구비하는 터보 냉동기(1)에 적용되는 제어 장치(30, 35)에 대하여 설명했지만, 본 발명의 제어 장치가 적용되는 터보 냉동기(1)는 도 1에 나타낸 구성의 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이코노마이저(4)에 관한 구성을 구비하고 있지 않은 터보 냉동기, 구체적으로는, 도 1에 있어서, 이코노마이저(4), 부팽창 밸브(9), 가스 회로(10), 온도 센서(16), 및 압력 센서(21)를 생략한 구성의 터보 냉동기에도 적응 가능하다. 이 경우, 주팽창 밸브(5)의 개도 제어에 있어서는, 부팽창 밸브(9)에 흐르는 유량을 제로로 하여 상기 연산을 행하면 된다.

본 발명은, 상술의 실시형태에만 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 변형 실시가 가능하다.

1 터보 냉동기
2 압축기
3 응축기
5 주팽창 밸브
7 증발기
8 냉매 주회로
9 부팽창 밸브
12~14, 16~18 온도 센서
20~22 압력 센서
30 제어 장치
31 온도 보정부
32 팽창 밸브 제어부
33 증발 온도 보정부
41 응축 온도 취득부
42 온도차 연산부
43 판정부
44 보정부
51 현재 유량 연산부
52 설정 유량 연산부
53 주팽창 밸브 개도 연산부
54 부팽창 밸브 개도 연산부

Claims

압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 응축기에 유입되는 열매의 입구 온도를 계측하는 제1 온도 계측 수단과, 상기 응축기로부터 유출되는 열매의 출구 온도를 계측하는 제2 온도 계측 수단과, 응축 압력을 계측하는 압력 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 장치로서,
상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 보정하는 온도 보정 수단과,
상기 온도 보정 수단에 의하여 보정된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 수단
을 구비하고,
상기 온도 보정 수단은,
상기 압력 계측 수단에 의하여 취득된 응축 압력으로부터 응축 온도를 취득하는 응축 온도 취득 수단과,
현재의 상기 응축 온도로부터 일정 기간 전의 응축 온도를 감산하여 온도차를 연산하는 온도차 연산 수단과,
상기 온도차의 절댓값이 미리 설정되어 있는 임곗값 이상인지 여부를 판정하는 판정 수단과,
상기 온도차의 절댓값이 상기 임곗값 이상인 경우에, 상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 각각의 온도에 상기 온도차를 가산하는 보정 수단
을 구비하는 터보 냉동기의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 일정 기간은, 냉매가 상기 주회로를 일순하는 기간으로 설정되어 있는 터보 냉동기의 제어 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 터보 냉동기는,
상기 응축기와 상기 팽창 밸브의 사이에 마련되고, 상기 주회로를 흐르는 액냉매와 상기 주회로로부터 분류되어 부팽창 밸브에 의하여 감압된 냉매를 열교환시켜, 상기 주회로를 흐르는 액냉매를 과냉각하는 열교환기와,
상기 열교환기에 있어서 상기 주회로를 흐르는 액냉매와 열교환을 끝낸 냉매를 상기 압축기로 되돌리는 가스 회로
를 구비하고,
상기 팽창 밸브 제어 수단은, 상기 온도 보정 수단에 의하여 보정된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 이용하여 상기 부팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 터보 냉동기의 제어 장치.
압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 증발기에 유입되는 열원수의 입구 온도를 계측하는 열원수 입구 온도 계측 수단과, 상기 증발기로부터 유출되는 열원수의 출구 온도를 계측하는 열원수 출구 온도 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 장치로서,
열원수 출구 온도에서 열원수 입구 온도를 뺀 값에 대한, 상기 열원수 입구 온도에서 증발 온도를 뺀 값의 비율이, 안정 시에 있어서의 목표 비율과 일치하는 상기 증발 온도를 산출하는 증발 온도 보정 수단과,
상기 증발 온도 보정 수단에 의하여 보정된 증발 온도로부터 얻어진 증발 압력을 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 수단
을 구비하는 터보 냉동기의 제어 장치.
청구항 1, 2 및 4 중 어느 한 항에 기재된 제어 장치를 구비한 터보 냉동기.
압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 응축기에 유입되는 열매의 입구 온도를 계측하는 제1 온도 계측 수단과, 상기 응축기로부터 유출되는 열매의 출구 온도를 계측하는 제2 온도 계측 수단과, 응축 압력을 계측하는 압력 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 방법으로서,
상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 온도를 보정하는 온도 보정 공정과,
상기 온도 보정 공정에 있어서 보정된 열매 입구 온도 및 열매 출구 온도를 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 공정
을 포함하고,
상기 온도 보정 공정은,
상기 압력 계측 수단에 의하여 취득된 응축 압력으로부터 응축 온도를 취득하는 응축 온도 취득 공정과,
현재의 상기 응축 온도로부터 일정 기간 전의 응축 온도를 감산하여 온도차를 연산하는 온도차 연산 공정과,
상기 온도차의 절댓값이 미리 설정되어 있는 임곗값 이상인지 여부를 판정하는 판정 공정과,
상기 온도차의 절댓값이 상기 임곗값 이상인 경우에, 상기 제1 온도 계측 수단 및 상기 제2 온도 계측 수단에 의하여 계측된 각각의 온도에 상기 온도차를 가산하는 온도 보정 공정
을 포함하는 터보 냉동기의 제어 방법.
압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기가 순차 접속되고, 냉매가 순환하는 냉동 사이클의 주회로와, 상기 증발기에 유입되는 열원수의 입구 온도를 계측하는 열원수 입구 온도 계측 수단과, 상기 증발기로부터 유출되는 열원수의 출구 온도를 계측하는 열원수 출구 온도 계측 수단을 구비하는 터보 냉동기에 적용되는 제어 방법으로서,
열원수 출구 온도에서 열원수 입구 온도를 뺀 값에 대한, 상기 열원수 입구 온도에서 증발 온도를 뺀 값의 비율이, 안정 시에 있어서의 목표 비율과 일치하는 상기 증발 온도를 산출하는 증발 온도 보정 공정과,
상기 증발 온도 보정 공정에 있어서 보정된 증발 온도로부터 얻어진 증발 압력을 이용하여, 상기 팽창 밸브의 개도 제어를 행하는 팽창 밸브 제어 공정
을 구비하는 터보 냉동기의 제어 방법.